中國粉體網(wǎng)訊 從智能手機的發(fā)熱降頻到電動汽車的電池熱失控,，從航天器的極端溫度挑戰(zhàn)到超算中心的海量散熱需求,，熱管理問題無處不在。
浙江大學高分子科學與工程學系的高超教授,，正是這樣一位用石墨烯編織未來散熱科技的"魔術師",。他帶領團隊在石墨烯導熱材料領域取得了一系列突破性成果，不僅創(chuàng)造了宏觀材料導熱率的新紀錄,，更為極端環(huán)境下的熱管理提供了創(chuàng)新解決方案,。
圖源：浙江大學官網(wǎng)
高超,，散熱科技的"魔術師"
高超，浙江大學高分子科學與工程學系求是特聘教授,、博士生導師,，浙江大學高分子科學研究所所長，浙江大學先進纖維材料研究中心主任,，浙江大學納米高分子團隊創(chuàng)建人及負責人,，國家杰出青年基金獲得者，杭州高烯科技有限公司創(chuàng)始人,、首席科學家,。
主要從事石墨烯化學與宏觀組裝材料等方面的研究，積極推進石墨烯科研成果的產(chǎn)業(yè)化,。發(fā)明了石墨烯纖維,、石墨烯柔性薄膜、石墨烯氣凝膠,、石墨烯無紡布,、石墨烯/硅室溫寬光譜光電探測器等原創(chuàng)成果。在Science,、Nat. Electron.,、Sci. Adv.、Nat. Commun.,、Adv. Mater.等國際知名期刊發(fā)表學術論文260余篇,，連續(xù)五年入選科睿唯安全球“高被引科學家”。編著《石墨烯宏觀材料及應用》著作一本,。承擔國家基金委重大,、重點、杰青項目等科研項目十多項,。授權中國發(fā)明專利兩百余件、國際專利十余件,，完成78項專利權轉讓,。通過產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新，建成了全球首條IGCC認證的單層氧化石墨烯量產(chǎn)線,，創(chuàng)制了第四代纖維—石墨烯康護纖維,，打通了石墨烯的料材器用全鏈條，實現(xiàn)了規(guī)�,；瘧�,。
突破極限，從實驗室到工業(yè)應用
作為浙江大學高分子科學與工程學系的教授和博士生導師,，高超教授長期致力于石墨烯及其宏觀組裝材料的研究工作,。
2017年,，高超團隊在《Advanced Materials》上發(fā)表的研究成果震驚了材料學界——他們成功研發(fā)出一種高導熱超柔性石墨烯組裝膜，導熱率最高達到2053W/mK,，接近理想單層石墨烯導熱率的40%,，創(chuàng)造了當時宏觀材料導熱率的新紀錄。這種材料由微褶皺化大片石墨烯組裝而成,，具有超柔性,，可被反復折疊6000次，承受彎曲十萬次,，解決了宏觀材料高導熱和高柔性不能兼顧的世界性難題,。
浙江大學博士生彭蠡在展示用高導熱超柔性石墨烯膜折疊而成的“千紙鶴”
高超教授的研究從不滿足于實驗室的小規(guī)模制備，他始終將目光投向工業(yè)化生產(chǎn)和實際應用,。2020年至2024年間,，高超團隊在石墨烯纖維和石墨質膜的規(guī)模化制備方面取得了一系列重要進展,，為導熱材料的工業(yè)化應用鋪平了道路,。
在“復合流場濕法紡絲”方法的基礎上，高超團隊開發(fā)出了規(guī)�,；苽涓邔崾├w維長絲的技術,，所得石墨烯纖維絲具有良好的綜合性能，包括抗拉強度1.4 GPa,、密度1.93 g/cm³,、導電率4.1×10⁵S/m和導熱率1204 W/mK。這一成果發(fā)表在《Carbon》期刊上,，標志著石墨烯纖維從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)的重要一步,。
2024年，高超團隊在《Advanced Functional Materials》上報道了另一項重要突破——他們采用無縫鍵合組裝策略,，將輕質高導熱的石墨烯薄膜和三元金屬納米層作為組裝單元,，通過界面組成和結構設計，獲得了極端條件下雙向高導熱且結構超穩(wěn)定的石墨烯基厚膜,。當厚度為250μm時,，其面內(nèi)和面外熱導率分別高達925.75 W/(mK)和7.03 W/(mK)。在77K至573K的數(shù)百次高/低溫沖擊后,，這種材料的結構和導熱性能表現(xiàn)出顯著的穩(wěn)定性,。
石墨烯基厚膜的無縫鍵合組裝策略
這些突破不僅停留在論文和專利層面，高超團隊積極推動技術轉化和產(chǎn)業(yè)應用,。他們開發(fā)的高導熱石墨烯纖維和薄膜已經(jīng)在航空航天,、電子器件、能源裝備等領域展現(xiàn)出廣闊的應用前景,。
育人傳承,，致力于培養(yǎng)新一代材料科學家
高超不僅在科研上取得了一系列重要突破,，同時也致力于培養(yǎng)新一代材料科學家。他所在的浙江大學高分子學科歷史悠久,，人才輩出,，培養(yǎng)了包括多位院士在內(nèi)的眾多著名高分子科學家。
如今,，高超教授正繼承這一優(yōu)良傳統(tǒng),，通過言傳身教培養(yǎng)著下一代科研人才。
高超團隊的研究生和博士生在《Nature Communications》《Advanced Materials》《ACS Nano》等頂級期刊上發(fā)表了大量高水平論文,，多人獲得國家級獎學金和學術榮譽,。許多重要研究成果的第一作者都是團隊中的研究生，如關于高導熱石墨質膜的研究由碩士生張佩娟作為第一作者,，關于石墨烯厚膜的研究由碩士生郝媛媛和博士生明鑫作為共同第一作者,。
結語
隨著電子器件功率密度的持續(xù)提升和極端環(huán)境應用的不斷擴展，高效熱管理材料的需求將愈發(fā)迫切,。在高超教授等科學家的努力下,，石墨烯導熱材料正從實驗室走向產(chǎn)業(yè)界，從概念驗證走向實際應用,�,？梢灶A見，在不遠的將來,，這些"神奇"的材料將為我們的電子產(chǎn)品,、交通工具甚至航天器帶來更高效、更可靠的散熱解決方案,，讓科技發(fā)展不再受制于"熱"的束縛,。
參考來源：
1.科學網(wǎng)：浙大高超團隊高導熱超柔性石墨烯膜獲新突破
2.新華社，高分子科學前沿,，中國粉體網(wǎng),，浙江大學官網(wǎng)，Carbontech
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/輕言）
注：圖片非商業(yè)用途,，存在侵權告知刪除,！
